注塑模课程设计说明书针筒.docx
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注塑模课程设计说明书针筒
注塑模课程设计说明书-针筒
江苏科技大学
材料学院
塑料成型工艺与模具课程设计
课题名称：
塑料成型模具设计 姓 名：
学 号：
专业班级：
系：
材料科学与工程学院
指导老师：
设计时间：
20XX年1月6日
目录
设计任务书······································1一．设计目的 ·····································2二．塑料成型工艺······································3三．模具结构形式 ······································4四．浇注系统设计 ·····································5五.成型零件设计·······································5六．模架结构形式·······································6七．凸模推出机构·······································7八．模架及其他零部件·····································8九．冷却系统设计 ······························9十．导向结构设计······································9十一．
这里取P0=90Mpa，该注射机的公称注射压力PK1=～，这里取K1=，则：
公=157Mpa，注射压力安全系数
K1P0=×90=117Mpa＜P公，所以，注射机的注射压力合格。
锁模力校核。
①塑件在分型面上的投影面积 A
塑=2л=
浇，即浇道凝料造分型面
②浇注系统在分型面上的投影面积A上的投影面积A
浇的数值可以按照多型腔模具的统计来分析确定。
A浇是每个塑
件在分型面上的投影面积的～倍，于本设计的流道较简单，分流道相对较短，因此流道凝料面积可适当取小些，于PP的流定性较好，流道设计较小些。
综合这两方面这里取A
浇=2×××A塑=塑。
③塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积为：
A
总=n=塑=mm
2
④模具型腔内的胀型力F上式中，P
胀=A总P模=×30=
模是型腔的平均计算压力值。
P模是模具型腔内的压力，通常取注射压
力的20﹪～40﹪，大致范围为25Mpa～40Mpa。
于PP流动性好，故需去较小值，故P
模取
30Mpa。
锁=500kN，锁模力安
上表注射机的主要技术参数知注射机的公称锁模力F全系数为K2=～，这里取K2F射机锁模力满足要求。
胀=胀=×=＜F锁，所以注
五.浇注系统的设计
1.主流道的设计
主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔内。
主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模是主流道凝料的顺利拔出。
主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间，另外，于主流道与高温塑料熔体及注射喷嘴反复接触。
因此在设计中常设计为课拆卸更换的浇口套。
1）主流道尺寸
一般主流道的长度模具结构确定，对于小模具L应尽量小于60mm,本设计中初取L=30mm进行计算。
主流道小端直径d=注射机喷嘴尺寸+mm=主流道大端直径D=d=2L
主tan（α
/2）+d2=，式中α≈3°。
主流道球面直径SR=主设计喷嘴球头半径+mm=12+2=17mm。
球面的配合高度h=3mm。
2）主流道的凝料体积
22
V主=Lл/3=30××/3=
3）主流道当量半径
Rn=/2=4）主流道浇口套的形式
主流道衬套为标准件可选购。
主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。
因此，选用优质钢材进行单独加工和热处理。
本设计中浇口套采用碳素工具钢T10A，热处理淬火表面硬度达50HRC～55HRC。
如下图所示。
定位圈的结构总装图来具体确定。
2.分流道的设计
1）分流道的布置形式
为了尽量减少在流道内的压力损失和尽量避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。
2）分流道的长度
根据四个型腔的结构设计，分流道长度适中。
3）分流道的当量直径
根据材料为PP，选取D=。
4）分流道界面尺寸
设梯形的上底宽度为B=，底面圆角的半径R=1mm，梯形高度取，斜度为5°
6）凝料体积 图6分流道面积形状 查表得分流道的长度为50mm。
分流道横截面积A凝料的体积V7）校核剪切速率
确定注射时间：
查参考资料可取t=2s。
计算单边分流道体积流量：
分=（+×°）×/2=
3
2
分=L分A分=50×=
q分=/t=+3280=cm3·s-1。
参考资料①公式2-22得剪切速率 分=q分/=
=6
s-1
2
3
该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道最佳剪切速率5×10～5×10
s-1的之间，所以分流道内熔体的剪切速率合格。
8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度
分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取～即可，此处取，取脱模斜度为5°，脱模斜度足够。
3.浇口的设计
该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模四腔注射，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口，其界面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔的边缘进料。
1）侧浇口尺寸的确定
侧浇口的选择。
根据表得侧浇口深度为，宽度为1mm，深度为1mm。
2）侧浇口剪切速率的校核确定注射时间：
t=2s；
计算浇口的体积流量：
q浇=V塑/t=
2
-1
计算浇口的剪切速率：
对于矩形浇口可得：
=
浇/（Rn
3
）=×104在104~105之间
剪切速率合格。
4.校核主流道的剪切速率
1）计算主流道的体积流量
q主=/t=
（2）计算主流道的剪切速率
主=主/R主=
3
=s-1
主流道的剪切速率处于浇口和分流道的最佳剪切速率5102~5103之间，所以，主流道的剪切速率合格。
5.冷料穴的设计及计算
冷料穴位于主流道正对面的动模上，其作用主要是储存熔体前锋的凝料，防止凝料进入模具型腔而影响制品的表面质量。
本设计既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。
于该塑件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。
开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。
六．成型零件的结构设计及计算
1．成型零件的结构设计
凹模的结构设计。
凹模是成型制品的外表面的成型零件。
按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。
根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体式。
凸模的结构设计。
凸模是成型塑件内表面的成型零件，通
常可以分为整体式和组合式两种类型。
该塑件采用组合式。
2．成型零件钢材的选用
根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。
所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用P20。
对于成型塑件内表面的型芯来说，于脱模时与塑件的磨损严重，因此钢材选用P20钢，进行渗氮处理。
3．成型零件工作尺寸的计算
凹模径向尺寸的计算塑件外部径向尺寸的转换ls1=，相应的塑件制造公差1=ls2=，相应的塑件制造公差2=
00
Ls3=，相应的塑件制造公差5=
LM1=[ls1-]0+Δ/6=0+=+
LM2=[ls2-2]0+Δ/6=0+
4
343=0
+
+
LM3=[ls5-5]0Δ/6=0
+
34
=+
式中，Scp是塑件的平均收缩率，查表1-1可得PPO的收缩率为%～%，所以其平均收缩率Scp=/2=，，对于中小型塑件取z=/6
凹模深度尺寸的计算塑件高度方向尺寸的换算：
塑件高度的最大尺寸Hs1=，相应的s1=;Hs2=，相应的s2=;
HM1=[（1+Scp）Hs1-231]0+Δ/3=0+
=
+
+
HM2=[Hs2-
232]0Δ/3=0
+
=0+
型芯径向尺寸计算。
塑件内部径向尺寸的转换
Ls1=40+，Ls2=80+，Ls3=180+,，s1=，s2=，s3=LM1=[（1+Scp）ls1+LM2=[（1+Scp）ls2+LM3=[（1+Scp）ls3+
3434341]0-Δ/6=[（1+）4+]=
2]0-Δ/6=[（1+）8+]= 3]-Δ/6=[（1+）18+]-=
0
0
0
型芯高度尺寸计算。
塑件内腔高度尺寸转换：
hs1=1mm，hs2=，hs3=53mm，1=，2=，3=
hM1=[（1+Scp）hs1+=
231]0-Δ/3=[（1+）1+]
hM1=[（1+Scp）hs1+
0
231]0-Δ/3=[（1+）+]
=
hM1=[（1+Scp）hs1+
231]-Δ/3=[（1+）53+]-
00
=
七．脱模推出机构的设计
本塑件结构简单，可采用推荐板推出、推杆推出、或推件板加推杆的综合推出方式。
根据脱模力计算来决定。
1．脱模力的计算
19主型芯脱模力因为=r/t=/=<10，所以此处视为厚壁圆筒塑件，根据本节
=（1000）/=/ 7）计算冷却水通道的导热总面积A
A=WQs/h=590/=10m2 8）计算模具冷却水管的总长度L
L=A/d=10-3/==135mm
9）冷却水路的根数x设每条水路的长度l=160mm，则冷却水路的根数为x=L/l=160/135=根
上述计算可以看出，一条冷却水道对于模具来说显然是不合适的，本设计中采用动定模各两条冷却水道对型芯和凹模嵌件进行冷却.
-3
十．导向与定位结构的设计
注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。
按作用分为模外定位和模内定位。
模外定位是通过定位圈与注射机相配合，是模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合膜定位。
锥面定位则用于动、定模之间的精密定位。
本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所带的定位机构。
十一．
江苏科技大学
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